在我們生活中,鋁合金家具以及鋁型材的家具五金件已經(jīng)是很常見的了,而且在生活中還有很多影響鋁合金性能的因素,其中就包括釩、鈣、鉛、錫、鉍、銻、鈹及鈉等八大金屬元素。由于根據(jù)成品鋁卷材的用途不一樣在加工過程中所加入的元素這些雜質(zhì)元素由于熔點高低不一,結(jié)構(gòu)不同與鋁形成的化合物也不同,因而對于鋁合金性能的影響也不一樣。
一、鐵和硅的影響:鐵在Al-Cu-Mg-Ni-Fe系鍛鋁合金中,硅在Al-Mg-Si系鍛鋁中和在Al-Si系焊條及鋁硅鍛造合金中,均作為合金元素加的,在基它鋁合金 中,硅和鐵是常見的雜質(zhì)元素,對合金機能有顯著的影響。它們主要以FeCl3和游離硅存在。在硅大于鐵時,形成β-FeSiAl3(或 Fe2Si2Al9)相,而鐵大于硅時,形成α-Fe2SiAl8(或Fe3Si2Al12)。當(dāng)鐵和硅比例不當(dāng)時,會引起鑄件產(chǎn)生裂紋,鑄鋁中鐵含量過 高時會使鑄件產(chǎn)生脆性。
二、硅元素的影響:Al-Mg2Si合金系合金平衡相圖富鋁部門Mg2Si 在鋁中的最大溶解度為1.85%,且隨溫度的降低而減速小,變形鋁合金中,硅單獨加入鋁板中只限于焊接材料,硅加入鋁中亦有一定的強化作用。
三、鈦和硼的影響:鈦是鋁合金中常用的添加元素,以Al-Ti或Al-Ti-B中間合金形式加入。鈦與鋁形成 TiAl2相,成為結(jié)晶時的非自發(fā)核心,起細化鍛造組織和焊縫組織的作用。Al-Ti系合金產(chǎn)生包反應(yīng)時,鈦的臨界含量約為0.15%,假如有硼存在則減 速小到0.01%。
四、鎂元素的影響:鎂對鋁的強化是顯著的,每增加1%鎂,抗拉強度大約升高瞻遠34MPa。假如加入1%以下 的錳,可能增補強化作用。因此加錳后可降低鎂含量,同時可降低熱裂傾向,另外錳還可以使Mg5Al8化合物平均沉淀,改善抗蝕性和焊接機能。
五、銅元素的影響:銅是重要的合金元素,有一定的固溶強化效果,此外時效析出的CuAl2有著顯著的時效強化效果。鋁板中銅含量通常在2.5%-5%,銅含量在4%~6.8%時強化效果最好,所以大部門硬鋁合金的含銅量處于這范圍。
六、鋅元素的影響:Al-Zn合金系平衡相圖富鋁部門275時鋅在鋁中的溶解度為31.6%,而在125時其溶解度則下降到5.6%。鋅單獨加入鋁中,在變形前提下對鋁合金強度的進步十分有限,同時存在應(yīng)力侵蝕開裂、傾向,因而限制了它的應(yīng)用。
七、錳元素的影響:錳在固溶體中的最大溶解度為1.82%。合金強度隨溶解度增加不斷增加,錳含量為0.8%時,延伸率達最大值。Al-Mn合金長短時效硬化合金, 即不可熱處理強化。